El perfeccionamiento de los dispositivos voladores autónomos, como los drones o los vehículos con pasajeros, y las mejoras en precisión y seguridad que aportan las ventajas de la red 5G que los mantendrán conectados, auguran un despliegue masivo de drones de todo tipo en nuestras ciudades y entornos rurales. Sin embargo, un obstáculo imprevisto para su multiplicación es el ruido que generan actualmente sus múltiples hélices: Las quejas sobre el aullido agudo de las hélices podrían generar restricciones o regulaciones que podrían obstaculizar el crecimiento de una nueva industria de drones comerciales. Para solucionar este freno a su despliegue, los estudiantes de ingeniería aeroespacial de la Universidad de Cincinnati están estudiando soluciones para amortiguar el sonido para que los autos voladores y drones sean más silenciosos.
Drones silenciosos que no impacten en nuestras vidas
Los aeropuertos son objeto de decenas de miles de quejas por ruido cada año presentadas por residentes agraviados. En una encuesta de la FAA publicada el año pasado, dos tercios de los encuestados dijeron que estaban «muy molestos» por el ruido de los aviones. El ruido de los aviones y helicópteros era una molestia mucho mayor que los automóviles, camiones o resto de vecinos, encontró la encuesta.
Asimismo, el ruido de los motores es una gran preocupación de la aviación militar y comercial y la pérdida de audición y el tinnitus son las causas principales de las reclamaciones por discapacidad médica presentadas ante el Departamento de Asuntos de Veteranos de EE. UU.
Los drones no presentan el mismo riesgo de pérdida de audición que los aviones más grandes porque no son mucho más ruidosos que un electrodoméstico de cocina. Pero la calidad única de sus rotores zumbantes se destaca contra el fondo ambiental, lo que los vuelve irritantes y molestos.
“Un helicóptero que sobrevuela tu techo te mantendrá despierto”, dijo Cuppoletti. “Si quieres que 1000 drones sobrevuelen ciudades en centros urbanos, el ruido será un gran problema”.
Un posible factor agravante es la gran escala. Mientras que los Estados Unidos ven alrededor de 5700 vuelos de aviones comerciales diariamente, los drones con sus diversas aplicaciones tienen el potencial de realizar miles de vuelos en las principales áreas metropolitanas cada día.
Cuppoletti dijo que una variedad de factores afectan la forma en que las personas perciben el sonido. El ruido de los aviones es mucho menos perceptible en las ciudades congestionadas que en los suburbios o en el campo. Y la hora del día también importa. Las noches tienden a ser más tranquilas, lo que hace que los aviones se noten más.
“Los estudios han encontrado que solo ver un avión puede hacer que las personas piensen que son ruidosos”, afirma Cuppoletti, profesor asistente de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UC, que añade: “Hay factores humanos subjetivos que no puedes controlar”.
Cuppoletti está estudiando cómo manipular el sonido de los drones a través del diseño de ingeniería. Él prueba el sonido en una habitación revestida con un acolchado que absorbe el sonido y elimina el eco.
Usando una cámara anecoica, una habitación cubierta por todos lados con material que amortigua el sonido y equipada con un conjunto de ocho micrófonos, Cuppoletti prueba la frecuencia, la longitud de onda y la amplitud del sonido, entre otros factores que afectan nuestra percepción del ruido. Él y sus estudiantes están desarrollando una guía que los fabricantes de drones y autos voladores pueden usar para anticipar cómo sonarán sus nuevos diseños basados en los experimentos de ingeniería y física de la UC.
Cada rotor tiene su propia firma de ruido. Simplemente cambiando la configuración de dos rotores puede agregar o reducir el sonido en 10 decibelios o más, dijo Reed, estudiante de UC.
Los investigadores probaron 16 configuraciones de rotor para el documento que presentó en la conferencia SciTech y comprobaron que cambiar el espacio vertical influye en el ruido. Así que observaron lo que sucede si se cambia el espacio vertical u horizontal.
Por su parte, el estudiante de la UC, Sorensen, estudió las diferencias en el sonido de los rotores que giran en la misma dirección frente a las direcciones opuestas: co-rotación o contra-rotación. Hasta el momento, los resultados no son concluyentes.
Con los autos voladores tomando formas salvajemente imaginativas en el tablero de dibujo, los ingenieros de UC esperan ayudar a crear diseños más silenciosos.
“Este es un momento muy emocionante para la industria aeroespacial”, dijo Cuppoletti. “Los nuevos diseños de aeronaves se encuentran en las etapas de diseño preliminar y conceptual. Podemos influir en cómo sonarán en función de las decisiones que tomen los diseñadores ahora”.
Los experimentos de sonido de la UC ayudarán a los fabricantes a tomar decisiones de diseño más informadas, dijo.
Fuente: Cincinnati University
